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請教大家高壓直流源的拓撲選擇問題

請問100kV/100mA的高壓直流源選擇什么電源拓撲比較合適?

目前考慮的是調頻的串聯(lián)諧振拓撲(后面接倍壓),

但是不很清楚串聯(lián)諧振能否寬負載范圍內運行,能行的話又如何控制實現(xiàn)。

請各為高壓電源方面的老師給予指點。

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2012-04-16 21:04

另我還調研到有的文章提到這種電源適合用LCC拓撲做,

但實在沒看懂LCC增加的并聯(lián)C的左右,除了增加了環(huán)流好像沒看到什么作用??!

我指的是DCM模式。也請各位老師指點!

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xue007
LV.9
3
2012-04-16 21:11
@tanzhiyuan
另我還調研到有的文章提到這種電源適合用LCC拓撲做,但實在沒看懂LCC增加的并聯(lián)C的左右,除了增加了環(huán)流好像沒看到什么作用??!我指的是DCM模式。也請各位老師指點!
在高壓變壓器里,有個寄生的電容存在
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2012-04-16 21:44
@xue007
在高壓變壓器里,有個寄生的電容存在

對,變壓器有分布電容,但是LCC拓撲還要外加并聯(lián)電容,

這樣有什么好處?我仿真發(fā)現(xiàn)當并聯(lián)的電容增大時,輸出電壓上不去。

當然我的工作頻率小于開關頻率的一半,以實現(xiàn)ZCS.

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2012-04-17 13:06
@tanzhiyuan
對,變壓器有分布電容,但是LCC拓撲還要外加并聯(lián)電容,這樣有什么好處?我仿真發(fā)現(xiàn)當并聯(lián)的電容增大時,輸出電壓上不去。當然我的工作頻率小于開關頻率的一半,以實現(xiàn)ZCS.
LCC用在DCM模式不合適,一般用CCM模式,軟開啟,硬關斷,恒流輸出,可以短路工作,PFM。這個技術現(xiàn)在已經(jīng)很成熟了,我們一直在用,以前是用串聯(lián)諧振DCM的PFM,后來改成并聯(lián)諧振LCC模式,還是比較適合用在高壓電源上的。
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2012-04-17 20:54
@fyfandy520
LCC用在DCM模式不合適,一般用CCM模式,軟開啟,硬關斷,恒流輸出,可以短路工作,PFM。這個技術現(xiàn)在已經(jīng)很成熟了,我們一直在用,以前是用串聯(lián)諧振DCM的PFM,后來改成并聯(lián)諧振LCC模式,還是比較適合用在高壓電源上的。

首先謝謝您的回答,原來LCC說的是CCM模式。

再問個問題,ccm模式照您所說開關管工作于軟開通硬關斷,這樣的話如果用IGBT是不是很不利,損耗太大,而一般大功率的高壓電源開關管又得選IGBT管,這個矛盾如何處理?特別是對于體積、重量有要求的電源。

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xololox
LV.3
7
2012-04-18 08:34
@tanzhiyuan
首先謝謝您的回答,原來LCC說的是CCM模式。再問個問題,ccm模式照您所說開關管工作于軟開通硬關斷,這樣的話如果用IGBT是不是很不利,損耗太大,而一般大功率的高壓電源開關管又得選IGBT管,這個矛盾如何處理?特別是對于體積、重量有要求的電源。
為什么一定要選IGBT,用幾個管子并聯(lián)就可以輸出大功率了
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xue007
LV.9
8
2012-04-18 12:21
@tanzhiyuan
首先謝謝您的回答,原來LCC說的是CCM模式。再問個問題,ccm模式照您所說開關管工作于軟開通硬關斷,這樣的話如果用IGBT是不是很不利,損耗太大,而一般大功率的高壓電源開關管又得選IGBT管,這個矛盾如何處理?特別是對于體積、重量有要求的電源。
LCC只適合于MOS管的應用
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2012-04-18 12:35
@xololox
為什么一定要選IGBT,用幾個管子并聯(lián)就可以輸出大功率了

沒這么用過,mosfet并聯(lián)可靠性如何?實現(xiàn)難度大嗎?


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ligol861020
LV.6
10
2012-04-18 12:36
@xue007
LCC只適合于MOS管的應用
太高深了,看不懂
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ccps
LV.7
11
2012-04-18 12:38
@xue007
LCC只適合于MOS管的應用
為什么說LCC只適用于mos管?
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perterlong
LV.6
12
2012-04-18 16:58
@fyfandy520
LCC用在DCM模式不合適,一般用CCM模式,軟開啟,硬關斷,恒流輸出,可以短路工作,PFM。這個技術現(xiàn)在已經(jīng)很成熟了,我們一直在用,以前是用串聯(lián)諧振DCM的PFM,后來改成并聯(lián)諧振LCC模式,還是比較適合用在高壓電源上的。
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fyfandy520
LV.4
13
2012-04-22 18:55
@tanzhiyuan
首先謝謝您的回答,原來LCC說的是CCM模式。再問個問題,ccm模式照您所說開關管工作于軟開通硬關斷,這樣的話如果用IGBT是不是很不利,損耗太大,而一般大功率的高壓電源開關管又得選IGBT管,這個矛盾如何處理?特別是對于體積、重量有要求的電源。

硬關斷是指并斷時是有電流的。對于開關電源來說,基本上做不到開啟和關斷都是軟的,都是無損耗的。并聯(lián)諧振可以工作在軟開狀態(tài),沒有開啟損耗,關斷損耗可以通過在CE間并聯(lián)合適的電容來延長其關斷時電壓上升的速度,使電流和電壓交叉點向后延,降低關斷損耗,同時也起到吸收作用。對于IGBT來說,一般的Eoff為幾個mJ,乘以頻率即為關斷損耗,但一般都會小于這個值,因為我們不可能用滿這個電流。從我們實驗的結果來看,電容的效果還是相當明顯的。

同樣,對于串聯(lián)諧振DCM來說,關斷是軟的,但開啟是硬的,同樣有損耗。與MOS管相比,導通損耗降低了,關斷損耗增加了,這是一個矛盾體,所以我們要根據(jù)所需要的輸出來計算,或實驗,來選擇最終的方案。

對于并聯(lián)諧振來說,有其好處,比如可以將變壓器的分布電容和漏感都用上,變壓器設計較簡單,而且有一半的時間不向次級傳遞能量,B值可以取得很高而變壓器不飽和,還可以短路工作,抗打火能力強。同樣也有其不好的地方,比如由于其恒流性質,不能開路工作,必須帶假負載,還要額外加電感電容,電路相對復雜。所以任何一種電路,一種拓樸,都有其優(yōu)點和缺點,只是我們要根據(jù)使用場合不同去選擇不同拓樸,發(fā)揮其優(yōu)勢。

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